Le dioxyde de carbone est important car il est utilisé dans la photosynthèse, un processus nécessaire à la survie de la vie sur Terre. Le dioxyde de carbone est également un gaz à effet de serre vital qui aide à piéger la chaleur dans l'atmosphère, et il joue un rôle clé dans le cycle du carbone de la Terre.
Les plantes et certains microbes utilisent un processus biochimique appelé photosynthèse pour fabriquer de la nourriture en utilisant du dioxyde de carbone. Ces organismes combinent du dioxyde de carbone et de l'eau pour produire des glucides tout en dégageant de l'oxygène. L'augmentation des organismes photosynthétiques qui ont par conséquent réduit les niveaux de dioxyde de carbone a conduit à une augmentation des niveaux d'oxygène et au développement d'organismes respirant de l'oxygène.
Le dioxyde de carbone contribue à l'effet de serre en interférant avec le retour d'énergie de la surface de la Terre vers l'espace par rayonnement infrarouge. Les gaz à effet de serre absorbent le rayonnement infrarouge. Sans dioxyde de carbone dans l'atmosphère, le climat de la Terre serait beaucoup plus frais.
Le dioxyde de carbone agit comme un tampon climatique, car la rétroaction dans le cycle du carbone aide à maintenir les températures mondiales afin que le climat de la Terre ne devienne pas trop chaud ou trop froid pour soutenir la vie. Le dégazage de l'intérieur de la Terre au niveau des volcans actifs, des arcs volcaniques et des dorsales médio-océaniques est la principale source de dioxyde de carbone. Une partie du dioxyde de carbone dégazé reste dans l'atmosphère, mais une partie est dissoute dans les océans ou stockée sous forme de biomasse dans des organismes vivants ou en décomposition.
